实验室压块模具的精度和材料特性是压块均匀性和结构完整性的决定性因素。高精度模具施加精确的几何边界，以确保密度一致，而高硬度模具材料则最大限度地减少壁面摩擦，使压力能够均匀地传递到粉末中心。
核心要点 压块的质量在很大程度上取决于压块模具在多大程度上有效地管理摩擦和压力分布。更硬、耐磨的材料可以防止能量在壁面损耗，确保压机施加的压力能够真正压实材料的核心。
模具材料和摩擦的作用
模具的材料成分不仅仅关乎耐用性；它是压力传递过程中的关键组成部分。
最大限度地减少壁面摩擦损失
施加压力时，粉末颗粒自然会抵抗与模具壁的移动。高硬度、耐磨的模具材料可显著降低这种摩擦系数。
增强压力传递
通过减少壁面的阻力，模具确保来自压机的力不会在周边区域浪费。这使得压力能够更均匀地分布在粉末中心。
实现卓越的表面光洁度
合适的模具材料有助于在界面处实现更平滑的颗粒重排。这使得压块具有光滑的表面和清晰的边缘，没有表面拖拽缺陷。
尺寸精度的关键性
精度不仅仅关乎最终形状；它决定了成型过程中压块的内部力学。
确保密度均匀
精密圆柱形模具充当严格的约束，迫使颗粒均匀重排。这种几何精度确保了粉末床内压力分布均匀。
防止密度梯度
当压力均匀时，密度从表面到核心保持一致。这种一致性消除了密度梯度，密度梯度是结构失效经常起源的薄弱点。
理解权衡：常见缺陷
忽视模具的质量会导致最终产品出现特定且可预测的缺陷。
分层风险
如果模具材料导致壁面摩擦过大，压块的外壳比中心更快地致密化。这种差异会产生内部应力，导致弹出时出现分层缺陷（层分离）。
微裂纹和爆裂
由模具精度差引起的密度不一致会产生内部张力。在后续的干燥或燃烧阶段，这些缺陷会表现为微裂纹，或者可能导致压块完全爆裂。
为您的目标做出正确选择
选择合适的模具配置取决于您最终产品的具体要求。
- 如果您的主要关注点是视觉质量和尺寸：优先考虑高精度的几何边界，以确保批次之间边缘清晰和外观一致。
- 如果您的主要关注点是结构完整性和强度：优先考虑高硬度、低摩擦的模具材料，以消除气穴并防止使用过程中出现分层或爆裂。
模具不仅仅是一个容器；它是致密化物理过程中的一个活跃参与者。
总结表：
| 因素 | 对质量的影响 | 主要优势 |
|---|---|---|
| 材料硬度 | 减少壁面摩擦损失 | 确保压力到达粉末核心 |
| 表面光洁度 | 更平滑的颗粒重排 | 边缘清晰，表面无缺陷 |
| 尺寸精度 | 消除密度梯度 | 防止内部应力和结构失效 |
| 摩擦控制 | 均匀的能量分布 | 避免分层和微裂纹 |
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参考文献
- Vitaly KULIKOV, Pavel Kovalev. Manufacture of briquettes from ball bearing steel pulverized metal waste without prior cleaning by cold pressing. DOI: 10.36547/ams.31.3.2228
本文还参考了以下技术资料 Kintek Press 知识库 .
